專利名稱：具有用于接入合閘電阻的開關的高壓功率開關的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前序部分所述的高壓功率開關。
背景技術：
從公開文獻US 4，499，350中公知一種這樣的高壓功率開關。所述公知的高壓功 率開關具有主電流通路，所述主電流通路可以借助于斷路器單元而被分離。與主電流通路 并聯(lián)地引導有分路電流通路，在所述分路電流通路中，開關和合閘電阻彼此串聯(lián)。所述合閘 電阻在閉合斷路器單元的接觸裝置之前不久被接通到電流回路中，使得電流在閉合主電流 通路之前不久流經(jīng)具有合閘電阻的分路電流通路。因此，在有負載的情況下將合閘電阻插 入到電流回路中。斷路器單元的可移動的斷路器接觸部通過驅動單元的杠桿和角度元件而 被驅動。開關的被驅動的接觸部同樣由該同一驅動單元來驅動。開關的被驅動的接觸部與 開關的同樣可移動的對接接觸部(Gegenkontakt)相互作用，所述對接接觸部借助于彈簧 在接觸的方向上被預加應力。在高壓功率開關閉合的情況下，該開關在斷路器單元之前閉 合。在該開關閉合之后，斷路器單元閉合，使得分路電流通路被跨接在主電流通路上。在高 壓功率開關打開的情況下，該開關在斷路器單元之前打開，使得電流的中斷借助于該斷路 器單元來進行。這通過如下方式實現(xiàn)被驅動的接觸部以比其上作用有彈簧的力的對接接 觸部更高的速度移動。所述公知的高壓功率開關被證明為不利的是為了操作斷路器單元和開關需要包 含多個零件的高成本的機械裝置。被證明為不利的還有在高壓功率開關打開的情況下，該 開關的彈簧確定該開關打開的時刻。從US 2117975A中公知有另一種氣體絕緣的被封裝的高壓功率開關。所述公知的 高壓功率開關具有斷路器單元。與所述斷路器單元并聯(lián)地布置有開關和合閘電阻，其中該 開關與該合閘電阻串聯(lián)。該開關用于接通合閘電阻的接觸部沿著軸線移動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務是提供一種氣體絕緣的高壓功率開關，所述高壓功率開關的用于打 開和閉合斷路器單元和開關的機械裝置被盡可能簡單地構造并且可靠地運行。該任務通過具有權利要求1的特征的高壓功率開關來解決。根據(jù)本發(fā)明，該高壓功率開關具有斷路器單元、合閘電阻以及與合閘電阻串聯(lián)的 開關。所述斷路器單元具有可移動的被驅動的第一斷路器接觸部，所述第一斷路器接觸部 為了打開和閉合該高壓功率開關而與第二斷路器接觸部相互作用。與合閘電阻串聯(lián)的開關 具有可移動的開關接觸部，所述開關接觸部的移動借助于傳動裝置而與第一斷路器接觸部 的移動以機械方式耦合。所述開關接觸部被構造為可移動的，使得所述開關接觸部可以為 了插入合閘電阻而繞旋轉軸線旋轉。根據(jù)權利要求3所述的優(yōu)選實施形式，開關接觸部與驅動所述開關接觸部的移動 的機械耦合僅僅在斷路器單元閉合期間的時間間隔期間進行。所述時間間隔被選擇為短于用于閉合斷路器單元的移動的持續(xù)時間。這種類型的耦合使得能夠最優(yōu)地選擇開關接觸部 的移動過程。這尤其是使得能夠幾乎任意地控制開關在斷路器單元閉合期間閉合以及再次 打開的時刻。根據(jù)權利要求4所述的優(yōu)選實施形式，所述傳動裝置由凸輪傳動裝置、尤其是由 連桿控制裝置構造。通過所述凸輪傳動裝置或通過所述連桿控制裝置實現(xiàn)開關的非常緊湊 的構造方式。另外，所述凸輪傳動裝置或所述連桿控制裝置實現(xiàn)僅僅需要非常少的可以 向彼此移動的元件。尤其是可以以高速度移動的開關接觸部可以由輕質材料制成。因此， 用于驅動開關接觸部以及第一斷路器接觸部的機械裝置可以與相對小的力相匹配，由此實 現(xiàn)整個機械裝置的總體上輕便的構造方式。因此，同樣可以較小地設計所述驅動裝置。另 外，所述凸輪傳動裝置或所述連桿控制裝置還允許幾乎任意地將第一斷路器接觸部的線性 移動轉換成斷路器接觸部的旋轉移動。另外，所述凸輪傳動裝置使得能夠幾乎任意地控制 開關在斷路器單元閉合期間閉合以及再次打開的時刻。根據(jù)權利要求7所述的優(yōu)選實施形式，具有斷路器單元的主電流通路被布置為與 分路電流通路并聯(lián)，在所述分路電流通路中，開關與合閘電阻彼此串聯(lián)。這使得合閘電阻在 斷路器單元閉合以后能夠完全從電流回路中被分離，由此不出現(xiàn)合閘電阻中的歐姆損耗。根據(jù)權利要求8所述的優(yōu)選實施形式，開關接觸部的旋轉軸線與所述軸線成直 角。由此實現(xiàn)該高壓功率開關的特別簡單的構造方式。根據(jù)權利要求9所述的優(yōu)選實施形式，所述連桿控制裝置被布置在與開關和/或 斷路器單元相同的氣室中。這允許緊湊的簡單的構造方式。根據(jù)權利要求12所述的優(yōu)選實施形式，開關和斷路器單元被布置在第一殼體部 分中，并且合間電阻被布置在第二殼體部分中。這允許使第一殼體部分的幾何形狀與開關 和斷路器單元相匹配。同樣可以使第二殼體部分的幾何形狀與合閘電阻相匹配。這總體上 允許該高壓功率開關的緊湊的構造方式。根據(jù)權利要求13所述的優(yōu)選實施形式，所述連桿控制裝置具有兩個分支。在斷路 器單元閉合時經(jīng)過第一分支，并且在斷路器單元打開時經(jīng)過第二分支。這使得用于接入合 閘電阻的開關能夠僅僅在斷路器單元閉合時被閉合。第二分支被構造為使得開關在斷路器 單元打開時不被閉合。根據(jù)權利要求14所述的優(yōu)選實施形式，第一分支和第二分支限定被連續(xù)經(jīng)過的 閉合的凸輪軌道。由此通過所述連桿控制裝置以明確的方式來限定開關接觸部的移動。其它優(yōu)選實施形式在其它從屬權利要求中予以說明。


下面根據(jù)優(yōu)選實施形式進一步闡述本發(fā)明主題。圖1純粹示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的高壓功率開關的第一實施例，所述高壓功 率開關具有第一殼體部分，該第一殼體部分具有被布置在其中的用于中斷主電流通路的斷 路器單元和用于接通和切斷被布置在第二殼體部分中的合閘電阻的開關；圖2純粹示意性地示出了根據(jù)圖1的根據(jù)本發(fā)明的高壓功率開關的電路圖；圖3純粹示意性地部分以視圖的形式并且部分以在其打開位置(實線)的截面形 式示出了第一實施例的開關，其中另外還在閉合位置(虛線)示出了開關接觸部；
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圖4純粹示意性地在斷路器單元的打開位置示出了高壓功率開關的第二實施例 的開關；圖5純粹示意性地示出了根據(jù)圖4的在斷路器單元閉合期間的時刻的開關；圖6純粹示意性地在斷路器單元的閉合位置示出了根據(jù)圖4的開關；圖7純粹示意性地示出了根據(jù)圖4的在斷路器單元打開時的開關；以及圖8純粹示意性地示出了高壓功率開關的第三實施例的開關，其中用于屏蔽開關 接觸部的屏蔽體被構造為可移動的。所述附圖中所使用的附圖標記及其含義在附圖標記列表中被總結地列出。原則 上，在所述附圖中，給相同的或者作用相同的部分配備相同的或者類似的附圖標記。為了理 解本發(fā)明，部分地未示出不重要的部分。所描述的實施例示例性地代表本發(fā)明主題并且沒 有限制性的作用。
具體實施例方式圖1示出了用于氣體絕緣的開關設備的金屬封裝的高壓功率開關10的第一實施 例。在圖2中示出了該高壓功率開關的電路圖。在該氣體絕緣的開關設備中，例如將六氟 化硫(sf6)用作絕緣氣體。代替于該淬滅氣體(L6schgas )，也可以應用具有良好絕緣 特性的其它氣體。與可以借助于斷路器單元14被中斷的主電流通路11并聯(lián)地引導有分路 電流通路13，該分路電流通路13具有彼此串聯(lián)的開關15和合閘電阻18。這樣的高壓功率 開關10被用于切換高于400kV (千伏)、尤其是高于500kV的電網(wǎng)中的電流。在同一申請人 于同日提交的名禾爾為"Einschaltwiderstand fuer Hochspannungsleistungschalter，，的 專利申請中公開了一種合適的合閘電阻，所述專利申請的全部公開內(nèi)容通過引用被并入本 專利申請。代替在氣體絕緣的開關設備中，根據(jù)本發(fā)明的高壓功率開關10也可以在混合開 關設備中被采用，在所述混合開關設備中，氣體絕緣的開關設備構造技術的元件與空氣絕 緣的開關設備構造技術的元件相組合。代替一個斷路器單元，也可以彼此串聯(lián)地布置多個 斷路器單元。高壓功率開關10具有第一殼體部分12，在該第一殼體部分12中布置有開關15 和斷路器單元14 ；以及與第一殼體部分12并聯(lián)的第二殼體部分16，在該第二殼體部分16 中布置有合閘電阻18。第一殼體部分12以及第二殼體部分16都由金屬、尤其是鋁制成，并 且在氣體絕緣的開關設備運行時處于地電位。第一殼體部分12以及第二殼體部分16分別在兩端被配備有連接端區(qū)域20、21、 22、23，所述連接端區(qū)域使得能夠將第一殼體部分12耦合到第二殼體部分16。為此，連接 端區(qū)域20、21、22、23分別具有帶有凸緣的側面連接接管(Verbindungsstutzen)24、25、26、 27。在連接端區(qū)域20、21、22、23之間，第一殼體部分12以及第二殼體部分16被構造為基 本上為管狀的。在第一殼體部分12的基本上為管狀的區(qū)段之內(nèi)布置有斷路器單元14，該區(qū) 段限定第一殼體軸線A1。在第二殼體部分16的基本上為管狀的區(qū)段之內(nèi)布置有合閘電阻 裝置18，其中所述合閘電阻裝置18基本上沿著由管狀的區(qū)段所限定的第二殼體軸線A2被 布置。在第一殼體部分12的一個連接端區(qū)域20上耦合有公知的驅動單元30，借助于所
6述驅動單元30來驅動用于接通和切斷合閘電阻裝置18和用于中斷分路電流通路13的開 關15以及驅動用于中斷主電流通路11的斷路器單元14。開關15被布置在第一殼體部分 12的與驅動單元30鄰接的那個連接端區(qū)域20之內(nèi)。驅動單元30與開關15以及斷路器單 元14之間的機械連接通過由絕緣材料制成的驅動桿34產(chǎn)生，所述驅動桿34在第一殼體軸 線A1的方向上伸展，并且在第一殼體軸線A1的方向上由驅動單元30來移動。通過氣密的 套管，驅動桿34從第一殼體部分12的外部被引導進入到第一殼體部分12中。第一殼體部分12的兩個連接端區(qū)域20、21各自具有引出接管36，借助于所述引出 接管36可以將高壓功率開關10與氣體絕緣的開關設備的其它元件相連接。引出接管36 相對于第一殼體軸線A1在側面與連接接管24、25對置地被布置。為了將高壓功率開關10與氣體絕緣的開關設備的其它元件電連接，導體40穿過 驅動側的連接端區(qū)域20的引出接管36，該導體40借助于公知的絕緣元件(未示出)保持 與第一殼體部分12間隔開。導體40從引出接管36的開口伸展到開關15。導體40與開 關15的下面描述的可移動的開關接觸部46以及與斷路器單元14的可移動的第一斷路器 接觸部32電連接。開關15的下面描述的固定的對接接觸部48被布置在第一殼體部分12的驅動側 的連接端區(qū)域20的連接接管之內(nèi)，該對接接觸部48為了閉合開關15而與可移動的開關接 觸部46相互作用。導體41從對接接觸部48穿過第二殼體部分16的驅動側的連接端區(qū)域 22并且將對接接觸部48與合間電阻18的第一連接接觸部50相連接。合閘電阻18的第二連接接觸部52通過穿過第二殼體部分16的連接端區(qū)域23的 另一導體42與導體43相連接，所述導體43從第一殼體部分12的背離驅動裝置30的連接 端區(qū)域21的連接接管25伸展到同一連接端區(qū)域21的引出接管36。被確定用于閉合斷路 器單元14的第二斷路器接觸部33同樣與所述導體43相連接。導體40、41、42、43借助于第 一和第二殼體部分12、16之內(nèi)的公知的盤狀或者錐狀絕緣體而被保持為使得其在導體40、 41、42、43的徑向上距第一和第二殼體部分12、16具有盡可能均勻的間距。圖3詳細地示出了第一實施例的開關15以及斷路器單元14的部分。沿著第一殼體軸線A1可移動的第一斷路器接觸部32直接與驅動桿34相連接。第 一斷路器接觸部32為了閉合斷路器單元14而與布置在第一殼體軸線A1上的第二斷路器 接觸部33相互作用，其中為了閉合，第一斷路器接觸部32以公知的方式和方法被推進到第 二斷路器接觸部33上。因此，為了閉合斷路器單元14，第一斷路器接觸部32從圖3中所示 的、斷路器單元14的打開位置經(jīng)過第一斷路器接觸部32接觸第二斷路器接觸部33的接觸 位置而移動到閉合位置，在所述閉合位置，第一斷路器接觸部32被完全推進到第二斷路器 接觸部33上。在斷路器單元14打開的情況下，第一斷路器接觸部32以相反的方向移動。第一斷路器接觸部32以及第二斷路器接觸部33優(yōu)選地以公知的方式和方法分別 包含額定電流接觸部和燃弧接觸部(未示出)。在斷路器單元14的打開狀態(tài)下，第一斷路 器接觸部32與第二斷路器接觸部33相間隔為使得甚至高電壓峰值(如例如由于雷擊或者 高壓電網(wǎng)中的其它干擾而出現(xiàn)的高電壓峰值)都不會導致在第一斷路器接觸部32與第二 斷路器接觸部33之間構造電弧。開關15具有繞相對于高壓功率開關10的殼體被位置固定地安放的旋轉軸線D可 移動的刀片狀開關接觸部46，所述開關接觸部46被確定用于與固定的對接接觸部48相互作用。開關接觸部46被構造為基本上細長的和平坦的。開關接觸部46的長度優(yōu)選地在 15cm至50cm之間，并且特別優(yōu)選地在25cm至40cm之間。開關接觸部46的厚度優(yōu)選地處 于0. 5mm至10mm之間，并且特別優(yōu)選地處于2mm至4mm之間。尤其是輕金屬(諸如鋁)適 于作為開關接觸部46的材料。 開關接觸部46的一個端區(qū)域50 (后面被稱為接觸端區(qū)域50)被確定用于為了閉 合開關15而接觸對接接觸部48。另一端區(qū)域52 (后面被稱為操作端區(qū)域52)具有兩個并 入彼此的導向面54、56，所述導向面54、56各自構成連桿控制裝置60的分支76'、76〃。導 向面54、56被確定用于與連桿控制裝置60的與斷路器單元14的第一斷路器接觸部32的 移動相耦合的執(zhí)行器58相互作用。 通過執(zhí)行器58以及通過開關接觸部46構造傳動裝置60，所述傳動裝置60也被稱 為凸輪傳動裝置。在此，執(zhí)行器58構成第一傳動部分，而開關接觸部46構成與第一傳動部 分相互作用的第二傳動部分。通過選擇兩個導向面54、56相對于旋轉軸線D的布局來限定 執(zhí)行器58的移動到開關接觸部46上的傳遞。由于各自構成移動傳遞凸輪的分支76'、76" 的導向面54、56，這樣的傳動機構也被稱為連桿，并且該傳動裝置被稱為連桿控制裝置。在操作端區(qū)域52與接觸端區(qū)域50之間，開關接觸部46的旋轉軸線D被布置為使 得提供在1 2至1 7之間的L1 L2的杠桿傳動比，其中用L1表示從旋轉軸線D到執(zhí) 行器58在操作端區(qū)域52上的作用點的距離，并且用L2表示從旋轉軸線D到接觸端區(qū)域 50的自由端的距離。杠桿傳動比L1 L2優(yōu)選地為1 2.5至1 6，并且特別優(yōu)選地為 1 2.5至1 4。所述杠桿傳動比導致接觸端區(qū)域50以通過所述杠桿傳動比L1 L2確 定的比操作端區(qū)域52更大的速度移動。旋轉軸線D至少近似地與執(zhí)行器58和對接接觸部48至少部分處于的平面成直 角。另外，平坦的、可移動的開關接觸部46同樣在該平面內(nèi)移動。如下面詳細描述的那樣，借助于執(zhí)行器58，開關接觸部46通過用于閉合斷路器單 元14的移動而從圖3中所示的打開位置(圖3中的實線)移動到閉合位置(圖3中的虛 線)。在所述移動中，復位彈簧62被拉緊，借助于所述復位彈簧62，開關接觸部46在斷路 器單元14的閉合過程結束時再次移回到打開位置。因此，開關15在斷路器單元14的閉合 移動期間閉合和打開。固定地與第一斷路器接觸部32的移動相耦合的執(zhí)行器58沿著第一殼體軸線A1 的方向移動。在執(zhí)行器58的移動開始時，執(zhí)行器58接觸到開關接觸部46的處于執(zhí)行器58 的移動軌道中并且構成第一分支76'的第一導向面54。因而在執(zhí)行器58進一步移動時， 開關接觸部46被執(zhí)行器58從圖3中所示的打開位置移出，其中(由于開關接觸部46的旋 轉移動)執(zhí)行器58在第一導向面54上的接觸點從操作端區(qū)域52的自由端區(qū)域首先在朝 向旋轉軸線D的方向遷移并且然后以相反的方向遷移到操作端區(qū)域52的自由端上。在第 一斷路器接觸部32的進一步閉合移動中，執(zhí)行器58斷開與開關接觸部46的接觸。斷路器 單元14還在執(zhí)行器58斷開與開關接觸部46的接觸之前經(jīng)過接觸位置。由于執(zhí)行器58斷開與第一導向面54的接觸，所以開關接觸部46被現(xiàn)在拉緊的復 位彈簧62拉回到打開位置，由此開關15再次被打開。在斷路器單元14打開的情況下，第一斷路器接觸部32從閉合位置被移位到打開 位置。由于操作端區(qū)域52處于執(zhí)行器58的移動軌道64中，所以在斷路器單元14打開的
8情況下，執(zhí)行器58接觸到操作端區(qū)域52的構成連桿控制裝置60的第二分支76 “的第二導 向面56。操作端區(qū)域52被執(zhí)行器58壓出執(zhí)行器58的移動軌道64。一旦執(zhí)行器58斷開 與操作端區(qū)域52的接觸，開關接觸部46就由于在所述移動中被拉緊的回位彈簧66而再次 移回到起始位置。替換于回位彈簧66，可以在合適地確定復位彈簧62的尺寸的情況下也 把由重力造成的轉矩用于開關接觸部。開關15尤其是在斷路器單元14打開的期間保持打 開。如上所述，執(zhí)行器58不是持續(xù)地位于第一導向面56上或位于第二導向面58上。 因此，開關接觸部46在斷路器單元14閉合期間僅僅有時與執(zhí)行器58的移動以機械方式耦 合。尤其是，開關接觸部46的移動與執(zhí)行器58的移動相耦合的時間間隔短于斷路器單元 14的閉合移動的時間間隔。為了盡可能屏蔽由開關接觸部46和對接接觸部48產(chǎn)生的電場，并且為了避免由 于峰值和邊緣造成的高場強并且由此實現(xiàn)緊湊的構造方式，開關接觸部46以及對接接觸 部48分別被屏蔽體68、70 (圖1中未示出)相對于第一殼體部分(圖3中未示出)以及相 對于對接接觸部48和開關接觸部46而屏蔽。屏蔽體68、70與開關接觸部46或對接接觸部 48電連接。另外，通過屏蔽體68、70實現(xiàn)可以減小為了克服(beherrschen)開關接觸部 46與對接接觸部48之間的高電壓差所需的最小間距。包圍打開位置處的開關接觸部46的 屏蔽體68距包圍對接接觸部48的屏蔽體70的間距被選擇為使得斷路器單元14以及開關 15可靠地克服相同的最大電壓，也就是說使得即使在出現(xiàn)未預見到的電壓峰值的情況下仍 然不構造電弧。開關接觸部46側的屏蔽體68具有縫72，使得在打開位置處完全被所述屏蔽體68 包圍的開關接觸部46可以從所述屏蔽體68顯露出來。同樣，對接接觸部48側的屏蔽體70 具有縫72'，通過所述縫72'，開關接觸部46的接觸端區(qū)域50可以穿透所述屏蔽體70并 且可嚙合到對接接觸部48中。斷路器單元14和開關15的時間上的移動過程如下。在斷路器單元14閉合期間，開關15閉合和打開。第一斷路器接觸部32移動到第 二斷路器接觸部33上，由此第一與第二斷路器接觸部32、33之間的間距減小。在斷路器接 觸部32、33之間構造電弧之前，開關接觸部46接觸對接接觸部48，使得導體40與導體43 之間的經(jīng)過開關15和合閘電阻18的分路電流通路13被閉合。在第一斷路器接觸部32接 觸第二斷路器接觸部33并且主電流通路11由此通過斷路器單元14被閉合之后，開關15 打開，使得分路電流通路13被中斷并且合閘電阻18被從電流回路中去除。在斷路器單元14打開的情況下，開關15沒有閉合。在圖4-7中示出了高壓功率開關的第二實施例的開關15。除了開關15以外，第二 實施例被構造為與第一實施例相同。斷路器單元14的在圖4-7中所示的部分同樣被構造 為與第一實施例中的相同。開關15再次具有繞旋轉軸線D可移動的刀片狀開關接觸部46。在操作端區(qū)域52 上，開關接觸部46具有心軸74，所述心軸74嚙合到連桿盤77的凸輪軌道76中。凸輪軌道 76由槽形成。心軸74與凸輪軌道76的相互作用構成連桿控制裝置60。再次由開關接觸部56可以繞著旋轉的旋轉軸線D來限定開關接觸部46上的兩個 杠桿LI、L2，其中一個杠桿L1由心軸74和旋轉軸線D來限定，而另一杠桿L2由接觸端區(qū)
9域50和旋轉軸線D來限定。替換于圖中所示出的開關接觸部的實施方式，旋轉軸線也可以被布置在開關接觸 部的與接觸端區(qū)域對置的端區(qū)域上并且心軸可以被布置在旋轉軸線與接觸端區(qū)域之間。連桿盤77固定地與第一斷路器接觸部32的移動相耦合。連桿盤77具有凸輪軌道 76，所述凸輪軌道76具有第一分支76'和第二分支76〃，其中兩個分支76'、76〃是連在 一起的，并且每個分支76'、76〃的兩個端區(qū)域都并入另一分支76〃 ,76'。第一分支76' 限定開關接觸部46在斷路器單元14閉合時的移動，并且第二分支76 “限定開關接觸部46 在斷路器單元14打開時的移動。斷路器單元14和開關15的時間上的移動過程基本上類 似于結合第一實施例所述的移動過程。但是，第二實施例允許使開關接觸部46的移動過程 與第一斷路器接觸部32的移動更好地相協(xié)調(diào)。第一分支76'從點78(參見圖5-7)伸展到點78'，所述點78限定連桿控制裝置 在斷路器單元14以及開關15打開時的狀態(tài)。在點78與點78'之間，第一分支76'基本 上平行于第一斷路器接觸部32的移動方向或僅僅稍微遠離對接接觸部48，使得開關接觸 部46在(第一斷路器接觸部32的閉合移動開始時)經(jīng)過所述區(qū)段時基本上不移動，并且 因此不與第一斷路器接觸部32的移動相耦合。接著在點78'，第一分支76'遠離對接接 觸部48，使得所述區(qū)段將第一斷路器接觸部32的移動傳遞到開關接觸部46上。在經(jīng)過點 78"時，開關15被閉合；開關接觸部46接觸對接接觸部48。在點78"的附近，第一分支 76'被成形為使得開關15在斷路器單元14經(jīng)過接觸位置的時間間隔期間保持在其閉合位 置。第一分支76'的其它走向限定開關15的打開，也就是說，點78"與點79之間的第一 分支76'被成形為使得開關15在經(jīng)過該路段時被迅速打開。點79與點78之間的第二分支76"基本上平行于第一斷路器接觸部32的移動線， 使得開關15在斷路器單元14打開時保持打開(參見圖7)并且因此開關接觸部46至少基 本上不與第一斷路器接觸部32的移動相耦合。凸輪軌道76在兩個分支76'、76"共同經(jīng) 過的區(qū)域中(在點78和點79的區(qū)域中)被成形為使得由于開關接觸部46的慣性而在斷 路器單元14閉合時經(jīng)過第一分支76'并且在斷路器單元14打開時經(jīng)過分支76〃。在開關15閉合期間，開關接觸部46優(yōu)選地覆蓋在30°至80°之間、優(yōu)選地在 35°至70°之間并且特別優(yōu)選地在45°至60°之間的角度范圍。由此可以實現(xiàn)接觸端 區(qū)域50近似地按照直線移動，由此可以使構造電弧的危險最小化并且可以簡化對屏蔽體 以及對第一殼體部分12的連接端區(qū)域20的幾何形狀的要求。類似于在第一實施例中那樣，通過具有凸輪軌道76的連桿盤77以及通過與連桿 盤77相互作用的開關接觸部46來構造傳動裝置60，所述傳動裝置60也被稱為凸輪傳動裝 置?？商鎿Q地，這樣的傳動裝置也被稱為連桿控制裝置。在此，連桿盤77構成第一傳動部 分，并且開關接觸部46構成與該第一傳動部分相互作用的第二傳動部分。第二傳動部分與 第一傳動部分的機械耦合通過將在開關接觸部46上構造的心軸74嚙合到在連桿盤77上 構造的凸輪軌道76中來進行。通過選擇凸輪軌道76的兩個分支76'、76"的布局來限定 連桿盤77的移動到開關接觸部46上的傳遞。類似于第一實施例，給開關接觸部46和對接接觸部48分別配備有屏蔽體68、70。圖8中所示的第三實施例被構造為很大程度上與第二實施例相同。代替用于屏蔽 開關接觸部46的固定的屏蔽體68，所述屏蔽體68'在所述第三實施例中被構造為可移動
可移動的屏蔽體68'要么直接與第一斷路器接觸部32的移動、直接與開關接觸 部46的移動相耦合，要么借助于另一連桿控制裝置與第一斷路器接觸部32的移動相耦合。 直接耦合例如可以通過杠桿接頭(Hebelgelenk)進行。另一連桿控制裝置被構造為基本上 類似于上述連桿控制裝置60，其中該另一連桿控制裝置的凸輪軌道應被選擇為使得由所述 凸輪軌道來限定可移動的屏蔽體的下面描述的移動過程。在斷路器單元14的閉合移動期間，開關接觸部46的可移動的屏蔽體68'從起始 位置(在圖8中由虛線表示)朝向對接接觸部48移動，使得開關接觸部46的接觸端區(qū)域 50在開始時在向對接接觸部48的方向移動時保持在屏蔽體68'之內(nèi)(參見圖8，由實線示 出)。一旦達到可移動的屏蔽體68'距對接接觸部48的屏蔽體70的最小間距，可移動的 屏蔽體68'的移動就停止，并且接觸端區(qū)域50就穿過縫72從可移動的屏蔽體68'顯露出 來并且此后接觸對接接觸部48。最小間距被確定為使得在正常條件下(即沒有未預見到電 壓峰值)在屏蔽體68'、70之間不形成電弧。在接觸之后，開關15再次打開，其中這與第 二實施例類似地進行。在開關15打開期間，可移動的屏蔽體68'再次移回到其起始位置。在斷路器單元14打開的情況下，可移動的屏蔽體68'要么留在其起始位置，要么 再次被移位到與屏蔽體70相距最小間距的位置。與第二實施例相比，借助于可移動的屏蔽體可以縮短在開接觸部46與對接接觸 部48的屏蔽體70之間燃燒的電弧的燃燒持續(xù)時間。附圖標記列表
10高壓功率開關
11主電流通路
12第一殼體部分
13分路電流通路
14斷路器單元
15開關
16第二殼體部分
18合閘電阻
20--23連接端區(qū)域
24--27連接接管
30驅動單元
32第一斷路器接
33第二斷路器接
34驅動桿
36引出接管
40--43導體
46開關接觸部
48對接接觸部
50接觸端區(qū)域
52操作端區(qū)域
54
56
58
60
62
64
66
68
70
68'
72，72
74
76
76'
76"
77
78,78
A1
A2
D
說明書
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第一導向面 第二導向面 執(zhí)行器
傳動裝置、連桿控制裝置 復位彈簧 移動軌道 回位彈簧 46的屏蔽體 48的屏蔽體 46的可移動的屏蔽體 縫
、78'
>79
占
心軸
凸輪軌道 第一分支 第二分支 連桿盤
第一殼體軸線 第二殼體軸線 旋轉軸線
1權利要求
一種氣體絕緣的金屬封裝的高壓功率開關，該高壓功率開關具有斷路器單元(14)、合閘電阻(18)以及與合閘電阻(18)串聯(lián)的用于在有負載的情況下將合閘電阻(18)插入到電流回路中的開關(15)，其中斷路器單元(14)具有可移動的被驅動的第一斷路器接觸部(32)，所述第一斷路器接觸部(32)為了打開和閉合該高壓功率開關而與第二斷路器接觸部(33)相互作用，其中開關(15)具有可移動的開關接觸部(46)，所述開關接觸部(46)的移動借助于傳動裝置(60)而與第一斷路器接觸部(32)的移動以機械方式相耦合，其特征在于，開關接觸部(46)能夠為了插入合閘電阻(18)而繞旋轉軸線(D)旋轉。
2.根據(jù)權利要求1所述的高壓功率開關，其特征在于，旋轉軸線(D)被位置固定地安放。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的高壓功率開關，其特征在于，開關接觸部(46)與驅動所 述開關接觸部(46)的移動的機械耦合僅僅在所述斷路器單元閉合期間的時間間隔期間進 行，其中所述時間間隔短于用于閉合斷路器單元(14)的移動的持續(xù)時間。
4.根據(jù)權利要求1至3之一所述的高壓功率開關，其特征在于，傳動裝置(60)是凸輪 傳動裝置、尤其是連桿控制裝置。
5.根據(jù)權利要求1至4之一所述的高壓功率開關，其特征在于，第一斷路器接觸部 (32)能夠沿著軸線(Al)移動，并且第二斷路器接觸部(33)被布置在所述軸線(Al)上，而 且所述軸線(Al)尤其是位置固定的。
6.根據(jù)權利要求1至5之一所述的高壓功率開關，其特征在于，開關(15)在斷路器單 元(14)打開期間保持打開。
7.根據(jù)權利要求1至6之一所述的高壓功率開關，其特征在于，所述高壓功率開關的主 電流通路(11)能夠借助于斷路器單元(14)被中斷，并且與主電流通路(11)并聯(lián)地引導有 分路電流通路(13)，所述分路電流通路(13)具有開關(15)和合閘電阻(18)。
8.根據(jù)權利要求1至7之一所述的高壓功率開關，其特征在于，旋轉軸線(D)與軸線 (Al)成直角。
9.根據(jù)權利要求1至8之一所述的高壓功率開關，其特征在于，連桿控制裝置(60)被 布置在與開關(15)和/或斷路器單元(14)相同的氣室中。
10.根據(jù)權利要求1至9之一所述的高壓功率開關，其特征在于，連桿控制裝置(60)將 在驅動桿(34)的軸線(Al)的方向上的線性移動和/或第一斷路器接觸部(32)的線性移 動轉換成圍繞旋轉軸線(D)的旋轉移動。
11.根據(jù)權利要求1至10之一所述的高壓功率開關，其特征在于，開關接觸部(46)的 第一杠桿(Li)與第二杠桿(L2)的杠桿傳動比處于1比2至1比7之間、優(yōu)選地處于1比 2. 5至1比6之間并且特別優(yōu)選地處于1比2. 5至1比4之間，其中所述第一杠桿(Li)通 過連桿控制裝置(60)在開關接觸部(46)上的作用點以及旋轉軸線(D)來限定，而所述第 二杠桿(L2)通過接觸端區(qū)域(50)以及旋轉軸線(D)來限定。
12.根據(jù)權利要求1至11之一所述的高壓功率開關，其特征在于，開關(15)和斷路器 單元(14)被布置在該高壓功率開關的第一殼體部分(12)中，并且合閘電阻(18)被布置在 該高壓功率開關的第二殼體部分(16)中，而且軸線(Al)是第一殼體部分(12)的殼體軸 線。
13.根據(jù)權利要求1至12之一所述的高壓功率開關，其特征在于，連桿控制裝置(60)具有兩個分支(76'，76")，其中在斷路器單元(14)閉合時經(jīng)過第一分支(76')并且在 斷路器單元(14)打開時經(jīng)過第二分支(76")。
14.根據(jù)權利要求13所述的高壓功率開關，其特征在于，第一分支(76')和第二分支 (76")限定被連續(xù)經(jīng)過的閉合的凸輪軌道(76)。
15.根據(jù)權利要求1至14之一所述的高壓功率開關，其特征在于，凸輪軌道(76)在兩 側都是受限的。
16.根據(jù)權利要求1至13之一所述的高壓功率開關，其特征在于，第一分支(76')和 第二分支(76")各自具有第一端區(qū)域和第二端區(qū)域，其中第一分支(76')的第一端區(qū) 域并入第二分支(76")的第一端區(qū)域，并且第一分支(76')的第二端區(qū)域與第二分支 (76")的第二端區(qū)域間隔開。
17.根據(jù)權利要求1至16之一所述的高壓功率開關，其特征在于，可移動的開關接觸 部(46)為了閉合開關(15)而與對接接觸部(48)相互作用，其中開關接觸部(46)以及對 接接觸部(48)在開關(15)的打開位置分別被屏蔽體(68，68'，70)屏蔽。
18.根據(jù)權利要求17所述的高壓功率開關，其特征在于，被確定用于屏蔽開關接觸部 (46)的屏蔽體(70')被構造為可移動的，并且直接與斷路器接觸部(32)或者開關接觸部 (46)的移動相耦合，或者通過另一連桿控制裝置與斷路器接觸部(32)的移動相耦合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓功率開關，該高壓功率開關具有斷路器單元(14)、合閘電阻(18)以及與合閘電阻(18)串聯(lián)的開關(15)。斷路器單元(14)具有可以沿著軸線(A1)移動的被驅動的第一斷路器接觸部(32)，所述第一斷路器接觸部(32)為了打開和閉合該高壓功率開關而與被布置在軸線(A1)上的第二斷路器接觸部(33)相互作用。開關(15)具有可以繞旋轉軸線(D)旋轉的開關接觸部(46)，所述開關接觸部(46)的旋轉移動借助于連桿控制裝置(60)與第一斷路器接觸部(32)沿著軸線(A1)的移動相耦合。
文檔編號H01H33/16GK101855694SQ200880115109
公開日2010年10月6日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權日2007年9月10日
發(fā)明者A·阿亞, D·索洛古倫-桑徹茨, K·喬漢, M·凱勒, M·加西亞, M·霍爾斯坦, S·科蒂萊南, T·-J·威利, U·克魯西, W·霍勞斯 申請人:Abb技術有限公司